护理专业虚拟仿真实验教学资源共享平台建设探讨

祁 玲

（宁夏医科大学护理学院，宁夏 银川 750004）

护理专业实践性、操作性很强，在近几年全国护理专业技能竞赛中，涉及四十多项与护理学科相关的临床实践操作项目，突显了护理技能操作的综合实践性[1]。虚拟仿真实验室的建立，以VR（虚拟现实）技术，通过视、听、触等多重感官体验，为增强护理实践技术的参与性与可操控性提供了更多可行途径，在护理专业教学中开展虚拟仿真实验教学尤为重要[2]。虚拟现实技术又被称为“人工智能的可视化”，以形式创新性及内容多样性突破了传统教学模式，学生能真正沉浸到情境式的教学场景中，增强了教学效果。虚拟现实技术能创建与现实生活场景类似的环境，满足学习媒体的情景化及自然交互性的要求，可有效弥补传统教学技术的缺陷。教学理念的革新可通过虚拟现实技术手段得以实现，同时学生作为模拟场景中的角色被赋予一定任务，在任务驱动下完成学习并成为学习的主角，教师则从传统的教育主角转变为辅助角色，强化了整体教学过程中的引导与评价角色。虚拟仿真技术在教学领域的应用，使教育技术发展迈向了新的台阶。未来的教育教学更加注重多元化发展，打破基于传统教学媒体的常规模式及多媒体计算机的网络模式，而将虚拟仿真技术的虚拟模式和人工智能技术广泛应用于教育教学中，创建智慧教学数字化环境，成为时代发展的必然需求。教育部在《关于开展国家级虚拟仿真实验教学中心建设工作的通知》[3]中强调，虚拟仿真实验教学的核心工作，是建设优质实验教学资源，进行资源共享，以此体现学科优势和专业特色，并建立共享机制，促使虚拟仿真实验教学长效、可持续、良性发展[4]。我院实验中心于2003 年被评为区级示范实验中心，2019 年申请到虚拟仿真实验建设项目。学院充分发挥各学科的特点、优势，建设教学资源，建立共享机制，推动各学科教学资源开放共享。

1 虚拟仿真实验平台构建的必要性

1.1 护理专业实验教学存在的问题

首先，我校护理专业实验教学资源不足，部分实验由于时间周期冲突、空间不足、实验设备落后等因素导致实验效果不理想。其次，近几年来，护理专业人才培养方案中对实验教学学时数及内容都做了新的要求，但有限的实验学时数和现有的资源设备不能实现技术方法革新的目的及要求。再其次，学院先进的实验设备数量少、价格昂贵，高仿真护理模拟人全院仅两具，只能分组教学，分配到每个学生操作实践的时间很少，无法体现虚拟仿真教学的优势。最后，部分实验设备存在危险性，不便让学生反复操作，从而极大地降低了学生的学习效率。

1.2 虚拟仿真实验平台建设的优势

一是在硬件设备设施质量及数量上有了质的改变，大大改善了实验教学环境和教学效果，资源分配及利用上可达到动态平衡，对学科建设起到一定的推动作用。同时对其他学院虚拟仿真技术的开发及建设提供了资源平台和技术经验。二是在虚拟仿真实验中，其内容、方法、管理模式、资源分配等更加突出以学生为主体。学生在高仿真实验情景中，充分利用实验资源，手脑并用，可促进理论与实践结合，有利于学生创新意识、实践能力的培养；有利于学生分析问题、综合设计实验能力的培养。三是通过校企合作、平台共享，可提高护理教学资源的利用率[5-6]，并能实现不同专业的技术融合[7]，拓宽护理专业建设思路，顺应护理学科发展的时代要求，对创新型护理人才的培养发挥着重要作用。

2 现阶段护理专业虚拟仿真实验平台建设存在的问题

2.1 顶层设计缺乏合理性

虚拟仿真实验平台建设是国家实现信息化教学的关键环节，当传统实验教学模式不能满足教学需求时，虚拟仿真技术能将之变为“可能”，通过现代化手段增强实验教学效果。而目前国内大部分院校因理解偏差，将传统实验教学可实现的操作项目作为虚拟仿真资源建设内容，虚拟仿真技术难以推动实验项目的改革和创新[8]，这种方式明显背离了虚拟仿真实验教学的初衷，没有发挥虚拟仿真实验教学的作用，在人力、财力、物力上都存在浪费现象。

2.2 虚拟仿真实验资源兼容性差

虚拟仿真实验资源来自不同网络平台、院校、科技公司等。有些高校在资源建设中缺乏对硬件和软件统一的规划管理，导致其在应用中经常出现运行慢、兼容性差等问题，极大地影响了虚拟仿真实验的体验感。

2.3 缺乏共享机制

虚拟仿真实验资源作为一种信息化资源，其本身具有传递和共享功能，但当前国内护理院校基本只是满足本校或本院师生需求，辐射面窄，缺乏共享机制，未能实现对外开放，优质资源利用率极低，高校也因此未能发挥出引领、示范作用，很难推动护理院校与医疗机构的一体化发展。

2.4 缺乏优质课程支撑

虚拟仿真实验平台建设是体现高校实验教学水平的关键所在，需以优质课程作为基础，是优质课程资源与创新技术的结晶。而多数护理院校精品课程不多，缺乏“金课”，学科基础薄弱，同时受资金、教师信息化技术能力等的制约，大多数的虚拟仿真技术只是对软、硬件的学习和使用，创新领域挖掘不充分，从课程建设上未能支撑虚拟仿真实验平台建设高质量发展。

3 虚拟仿真实验平台建设

3.1 虚拟仿真实验平台建设架构

我院虚拟仿真实验中心在优质资源整合、信息开放及共享的前提下，建立云平台（简称“Medctlud”）。充分运用VR/AR/MR+5G+云服务等前沿技术手段，采用“云+端”模式，依托大数据、云计算、物联网、人工智能、虚拟现实等技术，打造集展示、体验、教学、实训、开发、共享一体化的虚拟仿真实验中心，帮助院校构建数字化、智能化、个性化的教学与实训服务体系，使之成为培养高素质人才的教育云平台，满足护理专业教学与实训需求。平台包括虚拟仿真主管机构、共享平台门户、资源开放共享虚拟实验平台、云服务平台。对学生提供实验预约、学习、作业、讨论、展示、测试、互评等功能服务，见图1。

图1 虚拟仿真平台建设Figure 1 Construction of virtual simulation platform

3.2 虚拟仿真实验平台资源建设

3.2.1 实验教学资源建设思路 通过查阅文献、调研、座谈等形式，分析护理专业岗位能力和“双一流”建设背景下学科人才培养需要，以高素质创新型人才培养为目标，构建“四层次、四模块、一平台”实验教学体系（见图2）。“四层次”从基础类实验上升到综合类实验，再到专业应用类实验，最后到科研创新类实验，针对不同专业、不同年级学生开设实验；“四模块”分别是高职护理专业实验资源模块、本科护理专业实验资源模块、校内共享型实验资源模块和校企合作型实验资源模块；“一平台”指护理专业虚拟仿真实验教学平台。

图2 “四层次、四模块、一平台”实验教学体系Figure 2 Experimental teaching system with “Four levels, Four modules,A platform”

3.2.2 实验教学资源模块 优质的实验项目资源建设是虚拟仿真实验平台建设的关键所在。通过共享平台，将护理专业的基础护理技术、内科护理、社区护理、急救护理、外科护理、妇科护理、儿科护理等相关实验项目设置虚拟模块和操控系统，建立模拟病房，联合校内基础实验技能资源及校外企业合作平台，实现护理专业所有核心课程全覆盖。同时配置生动的图片、音频和视频，典型的案例和课件，建立试题库、文档等，使学生可以进行在线展示、编辑等操作，协助完成虚拟仿真实验。设置中支持多学科、多种资源融合重组，便于开展创新实验项目。护理专业实验教学资源见图3。

图3 护理专业实验教学资源Figure 3 Experimental teaching resources for nursing majors

3.2.3 实验教学、评价模式改革（1）促进线上线下混合式教学与线上一流实验课程建设。高校虚拟仿真实验教学项目的建设，其目的是推动高校线上线下教学融合，以其个性化、智能化、泛在化的实验教学新模式[9]，增强教学效果，提高教学质量，最终为资源共享开放奠定基础，进而全面提升高校教学质量[10]。（2）线上实验课建设。建议线上实验课程从两个方面进行建设，一是将基础性实验、专业领域实验归为基本教学实验；二是将相关专业具有突出特色和前沿学科领域的实验归为线上前沿实验课，并要求教师在设计实验内容时切合护理专业人才培养方案。（3）线上线下混合式实验课建设。实验项目由线下实体实验项目和线上虚拟仿真实验项目组成。本着“能实勿虚，虚实结合”的原则，线上和线下实验课互为补充。线下实验课优化实验项目内容，摒弃操作简单、内容落后的实验项目[8]。（4）考核评价机制建设。每个实验项目从不同维度、不同环节建设考核评价机制，实施全过程评价，并对虚拟仿真实验中的操作错误进行智能纠正和反馈，教师和学生可对比课前预习、课中训练、课后练习3 个环节中的得失点，分析后做出总结评价，再持续改进，以提高实验学习能力和效率。

3.2.4 “金课”建设 优质的实验教学资源要建立在“金课”的基础之上。“金课”需具备“高阶性、创新性、挑战度”，因此，在课程的内容上要大胆突破革新，打破固有的思维模式，培养学生创新思维，将先进的教学方法和理念引入课堂，利用科技前沿成果引导学生进行探究式学习，通过考核激励机制增强学生挑战意识和取得成绩后的成就感。

3.2.5 师资建设 虚拟仿真实验开展效果及能否长效发展取决于师资的开发和利用。学科发展本着“立足培养、优化结构、优势互补”的理念组建师资团队，同时加快引进青年技术人才，由一流学科建设负责人、本科质量工程负责人、“金课”负责人、专职实验教师、信息技术开发人员组建虚拟仿真实验教学团队。建立“学科互融、信息互通、优势互补”的虚拟仿真人力资源开发机制，为教师提升、培训、交流、学习提供平台和机会，加大对虚拟仿真实验课题资金的支持力度，提高教师的参与度，激发其工作热情和创造力。

4 虚拟仿真实验平台共享机制的建立

（1）资金保障。虚拟仿真实验平台师资培养、技术投入、开放共享、运行保障、优质资源组合、业务培训等都需要一定的资金支持。资金可以来自政府投入、学校自身经费预算，为虚拟仿真实验平台的运行提供基本保障。（2）校内共享机制。针对校内用户的不同专业进行评估，从资源开放共享的必要性、经济性及效益需求方面考量，对于医学基础课的虚拟实验可以联合基础课学院虚拟实验进行共享，对于护理专业的基础性实验可向全校开放共享，对于综合应用类实验和创新类实验项目可以根据校内其他需求给予开放共享。学校各专业教师、学生可以在不同领域相互借鉴，取长补短。（3）校外共享机制。护理专业虚拟仿真实验平台建设存在一定难度，需投入相当多的人力、财力和物力，且需不断更新资源，在后续平台资源建设中，为激励资源创作者的热情，校外用户可以通过支付相应费用，或者与资源建设者签订合同，购买相应的资源服务。（4）激励机制。在虚拟仿真实验平台建设过程中，可以项目带动平台建设。学校将项目引入绩效管理，制订相应的激励机制，鼓励教师，包括实验管理人员积极申报有关虚拟仿真实验项目。对项目实行分阶段动态管理，将阶段性成果和使用情况纳入教师的工作量，在年终考核、晋升职称、目标奖励等方面作为重要参考指标和依据，最大限度激发教师对虚拟仿真实验教学资源开发的积极性和参与度，对虚拟仿真实验平台高质量、可持续发展也起到推动作用。（5）校企合作机制。学校联合技术开发企业，利用企业优势技术建立虚拟仿真实验室资源管理机制。对参与的人力、技术、资金等进行统筹规划，将收益进行合理分配，充分挖掘各方优质资源，努力推进并保障虚拟仿真实验平台高效、长久运行。

总之，护理专业虚拟仿真实验教学是培养护理人才的重要途径。高校虚拟仿真实验中心在培养学生创新精神、增强实践技能和社会责任感方面肩负着一定的责任和使命。我院顺应学科和教育信息化发展趋势，结合护理学科发展前景和前沿成果，充分利用信息技术，努力探索建设优质的实验教学资源和共享机制，以提高学生实践技能为核心，开展线上线下混合式教学，改革创新实验评价机制，推动一流课程和“金课”建设，通过校企结合模式等构建个性化、智能化、泛在化的创新实验教学体系。虚拟仿真实验中心将不断加强护理专业实验教学平台和资源建设，继续开发建设规范的虚拟仿真开放共享技术及长效服务机制，推动传统实验教学升级重构，推动创新创业教育与专业教育融合发展，提升高等医学教育教学质量。